가까운 미래에 옷이 단순히 몸을 가리는 역할을 넘어 건강을 실시간으로 확인하고 전자기기를 충전하는 시대가 올 것으로 보인다. 미국 조지아대학교 연구진은 최근 몸의 상태를 감지하고 건강을 관리할 수 있는 스마트 섬유 기술을 분석한 연구를 발표했다. 특히 금속 기반 2차원 소재인 ‘맥신(MXene)’을 활용하면 체온·심박수·혈압을 감지하고 세균을 억제하는 기능까지 갖춘 스마트 의류가 가능하다고 설명했다.
건강 상태를 실시간으로 측정하는 ‘스마트 옷’
스마트워치는 이미 많은 사람들이 사용하고 있지만, 전문가들은 이제 옷 자체가 건강 모니터링 장치가 될 수 있다고 보고 있다. 스마트 섬유는 몸의 움직임과 생체 신호를 실시간으로 측정할 수 있는 특별한 섬유다. 일반 옷처럼 가볍고 유연하기 때문에 착용한 채로 움직여도 불편하지 않다.
이번 연구에서는 맥신이라는 금속 기반의 초박막 소재가 주목됐다. 이 물질은 섬유 표면에 코팅하거나 인쇄할 수 있어 스마트 의류 제작에 적합한 것으로 분석됐다.
연구진에 따르면, 맥신 기반 섬유는 체온, 혈압, 심박수 같은 생체 신호를 감지할 수 있다. 또한 항균 기능도 있어 병원에서 특히 유용하게 사용될 수 있다. 예를 들어 환자가 스마트 의류를 입으면, 의사는 환자의 생체 신호를 실시간으로 확인하고 이상이 발생할 경우 즉시 알림을 받을 수 있다.
태양광으로 충전되는 스마트 섬유 기술
스마트 섬유의 또 다른 특징은 에너지 기능이다. 연구진에 따르면 맥신 기반 스마트 섬유는 태양광을 이용해 전력을 생산하고 저장할 수 있다.
즉, 옷 자체가 작은 발전기이자 배터리 역할을 할 수 있다는 뜻이다. 섬유 안에 얇은 에너지 저장층을 넣으면 휴대폰 같은 전자기기를 충전하는 ‘웨어러블 보조 배터리’로 활용될 가능성도 있다. 연구진은 미래에는 스마트 의류로 스마트폰은 물론 노트북까지 충전할 수 있을 것으로 보고 있다.
다만 아직 해결해야 할 기술적 과제도 있다. 맥신 소재는 산소나 물에 노출되면 성능이 떨어질 수 있어 세탁 과정에서 기능이 약해질 가능성이 있다. 또한 제조 과정에서 친환경성이 부족하다는 문제도 제기된다.
연구진은 현재 산화 문제를 줄이고 환경친화적인 소재로 스마트 섬유를 만드는 방법을 연구하고 있다. 이러한 기술이 발전하면 건강 관리와 웨어러블 기술을 결합한 ‘스마트 옷’이 일상에서 널리 사용될 가능성이 커질 것으로 기대된다.
성치훈 기자/ hello@sciencewave.kr
출처: TechXplore, “Your clothes may become smarter than you”
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